Detekce a kvantifikace améb v různých typech vod pomocí molekulárně biologických metod

Bc. Jana Štecová

Master's thesis

Detection and quantification of amoeba in different types of water using molecular biology methods

Abstract:

Amoebae are eukaryotic organisms occurring in different aquatic environments. The most studied are the genera Acanthamoeba and Naegleria, mainly because of their pathogenicity to humans. Representatives of both species cause serious diseases of the brain and moreover Acanthamoeba sp. causes even Acanthamoeba keratitis. They are also important for their ability to carry various, also pathogenic, bacteria inside themselves. The work was aimed to investigate the presence of Acanthamoeba sp. and Naegleria sp. in different types of water in the Czech Republic. 72 samples were tested, in which Acanthamoeba sp., with 47% of positive samples, was more prevalent, than Naegleria sp., positive in only two cases. The seasonal occurrence of Acanthamoeba was discovered to be in the summer. In samples from the environment (rivers, wells, drinking water) it occurred evenly ranging from 31 % to 36 %. DNA of Acanthamoeba was also recorded in all stages of the purification process of wastewater treatment plants and the exiting water from drinking water treatment plant. Furthermore, 49 samples of amoebic DNA isolated from the environment were examined for the presence of Mycobacterium sp. and Mycobacterium avium complex (MAC) using real-time PCR. Mycobacterial DNA was observed in 53% of samples, and the MAC in only 2 samples. Using new generation sequencing, bacterial diversity was also determined in these samples. The predominant bacterial phylae were Bacteroidetes and Proteobacteria. Gram-negative bacterial representatives clearly dominated over the Gram-positive ones. Among the bacterial genera, Pseudomonas and Flavobacterium were dominant, except for samples of the marine environment, which were dominated by the genus Halomonas.

Abstract:

Améby sú eukaryotické organizmy vyskytujúce sa v rôznych vodných prostrediach. Medzi najštudovanejšie patria rody Acanthamoeba a Naegleria, hlavne kvôli ich patogenite pre človeka. Zástupcovia oboch druhov spôsobujú závažné ochorenia mozgu a Acanthamoeba sp. navyše aj akantamébovú keratitídu. Významné sú taktiež pre ich schopnosť v sebe prenášať rôzne, aj patogénne baktérie. Práca sa zameriavala na vyšetrenie prítomnosti Acanthamoeba sp. a Naegleria sp. v rôznych typoch vôd v Českej republike. Bolo vyšetrených 72 vzoriek, pričom Acanthamoeba sp. bola prevalentnejšia. Acanthamoeba sp. bola pozitívna v 47 % testovaných vzoriek, zatiaľ čo Naegleria sp. vykazovala pozitivitu iba v dvoch prípadoch. Bol zistený sezónny výskyt akantaméb, v lete. Vo vzorkách z prostredia (rieky, studne, vodovody) sa vyskytovala vyrovnane od 31-36%. Akantamébová DNA bola tiež zaznamenaná vo všetkých stupňoch čistiaceho procesu čističky odpadových vôd a vo vystupujúcej vode z úpravne pitnej vody. Okrem toho bolo vyšetrených 49 vzoriek DNA améb izolovaných z prostredia na prítomnosť Mycobacterium sp. a Mycobacterium avium komplex (MAC) pomocou real-time PCR. Mykobakteriálna DNA bola zaznamenaná v 53 % vzoriek a MAC iba v 2 vzorkách. Pomocou sekvenovania novej generácie bola v týchto vzorkách tiež stanovená bakteriálna diverzita. Prevládajúcimi bakteriálnymi kmeňmi boli Bacteroidetes a Proteobacteria. Jasne dominovali gramnegatívny nad grampozitívnymi bakteriálnymi zástupcami. Medzi bakteriálnymi rodmi prevažovali Flavobacterium a Pseudomonas, okrem vzorky z morského prostredia, kde dominoval rod Halomonas.

Keywords

améby, Acanthamoeba, Naegleria, voda, Mycobacteria, bakteriálna diverzita, real-time PCR, Illumina sekvenovanie amoebae, water, bacterial diversity, Illumina sequencing

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2016
• Supervisor: Ing. Marija Kaevska, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology